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MATEMÁTICA PARA OFICIALATO QUADRILÁTEROS Prof. Wellington Nishio QUADRILÁTEROS Definição Sejam A, B, C e D quatro ponto de um mesmo plano, todos distintos e três não colineares. Se os segmentos 𝐴𝐵̅̅ ̅̅ , 𝐵𝐶̅̅ ̅̅ , 𝐶𝐷̅̅ ̅̅ 𝑒 𝐷𝐴̅̅ ̅̅ interceptam-se apenas nas extremidades, a reunião desses quatro segmentos é um quadrilátero. Nosso objeto de estudo será o quadrilátero convexo. Elementos de um Quadrilátero Soma dos Ângulos Internos e Externos Em um quadrilátero, a soma dos ângulos internos e externos é igual a 360º. Quadriláteros Notáveis São os principais quadriláteros objetos de nosso estudo, pois possuem características específicas que os diferenciam dos demais. São eles: paralelogramo, retângulo, quadrado, losango e trapézio. Paralelogramo Quadrilátero convexo que possui os lados opostos paralelos. Propriedades do Paralelogramo • Os lados paralelos são iguais. • Os ângulos opostos são iguais. • A soma de dois ângulos consecutivos é igual a 180º. • As diagonais possuem encontram-se no ponto médio delas. Retângulo Um quadrilátero plano convexo é um retângulo se, e somente se, possui os lados paralelos e quatro ângulos congruentes, ou seja, possui 4 ângulos retos. Propriedades do Retângulo • Todas do paralelogramo • As diagonais possuem o mesmo tamanho. Losango Um quadrilátero plano convexo é um losango se, e somente se, possui dois pares de lados paralelos e os quatro lados congruentes. Propriedades do Losango • Todas do paralelogramo. • As diagonais são bissetrizes dos ângulos internos e perpendiculares entre si. Quadrado Um quadrilátero convexo é um quadrado se, e somente se, possui os quatro ângulos congruentes e os quatro lados congruentes. Propriedades do Quadrado • Todas do paralelogramo. • As diagonais são iguais.(Propriedade do Retângulo) • As diagonais são bissetrizes dos ângulos internos e perpendiculares entre si.(Propriedade do Losango) Observação • Todo retângulo é um paralelogramo. • Todo losango é um paralelogramo. • Todo quadrado é um paralelogramo, retângulo e losango. • 𝐴𝐵̅̅ ̅̅ , 𝐵𝐶̅̅ ̅̅ , 𝐶𝐷̅̅ ̅̅ 𝑒 𝐷𝐴̅̅ ̅̅ são os lados. • �̂�, �̂�, �̂�, �̂� são os ângulos internos. • �̂�, 𝑓, �̂�, ℎ̂ são os ângulos externos. • 𝐴𝐶̅̅ ̅̅ 𝑒 𝐵𝐷̅̅ ̅̅ são as diagonais. Maneiras de traçar a altura do paralelogramo. MATEMÁTICA PARA OFICIALATO QUADRILÁTEROS Prof. Wellington Nishio Trapézio Um quadrilátero plano convexo é um trapézio se, e somente se, possui dois lados paralelos. Em qualquer trapézio, temos o seguinte: • Os lados paralelos são as bases do trapézio. • �̂� + �̂� = �̂� + �̂� = 180º. Classificação de um Trapézio quanto ao tamanho dos lados Trapézio Escaleno: Os lados não paralelos não são congruentes. Trapézio Isósceles: Os lados não paralelos são congruentes e os ângulos das bases são congruentes. Trapézio Retângulo: Um dos lados não paralelos é perpendicular às bases. Base Média do Trapézio Chamamos de base média do trapézio ao segmento paralelo às bases, que une os pontos médios dos lados não paralelos do trapézio. Para calcular a base média, basta calcular a média entre as bases. Mediana de Euler A Mediana de Euler é o segmento que une os pontos médios das diagonais de um trapézio e fica localizada sobre sua base média. Para calcular a Mediana de Euler, basta calcular a diferença entre as bases e dividir por 2. Quadrilátero Inscritível Todo quadrilátero é inscritível quando a soma dos ângulos internos opostos é igual a 180º. Quadrilátero Circunscritível Um quadrilátero convexo é circunscrito a uma circunferência se, e somente se, seus quatro lados são tangentes à circunferência. Teorema de Ptolomeu Num quadrilátero inscritível, o produto das diagonais é igual à soma dos produtos dos lados opostos. Teorema de Hiparco Num quadrilátero inscritível, a razão das diagonais é a razão entre a soma dos produtos dos lados que concorrem com as respectivas diagonais. EXERCÍCIOS 1. Um polígono convexo ABCD é tal que apenas dois de seus lados são paralelos entre si e os outros dois lados são congruentes. Dessa forma, pode-se dizer que ABCD é um a) losango b) paralelogramo c) trapézio isósceles d) trapézio retângulo 2. Um trapézio de bases x + 3 e 4x – 3, tem base média 2x + 2. A menor base mede a) 7 b) 8 c) 9 d) 10 𝐵𝑎𝑠𝑒 𝑀é𝑑𝑖𝑎(𝑀𝑁̅̅ ̅̅ ̅) = 𝐴𝐵̅̅ ̅̅ + 𝐶𝐷̅̅ ̅̅ 2 𝑀𝑒𝑑𝑖𝑎𝑛𝑎 𝑑𝑒 𝐸𝑢𝑙𝑒𝑟(𝑃𝑄̅̅ ̅̅ ) = 𝐶𝐷̅̅ ̅̅ − 𝐴𝐵̅̅ ̅̅ 2 𝛼 + 𝛾 = 180º 𝛿 + 𝛽 = 180º Teorema de Pitot: Se um quadrilátero convexo é circunscrito a uma circunferência, a soma de dois lados opostos é igual à soma dos outros dois. 𝑨𝑩̅̅ ̅̅ + 𝑪𝑫̅̅ ̅̅ = 𝑨𝑫̅̅ ̅̅ + 𝑩𝑪̅̅ ̅̅ pq = ac + bd 𝒑 𝒒 = 𝒂. 𝒅 + 𝒃. 𝒄 𝒂. 𝒃 + 𝒄. 𝒅 MATEMÁTICA PARA OFICIALATO QUADRILÁTEROS Prof. Wellington Nishio 3. Seja o paralelogramo ABCD. Sabendo que AP e DP são bissetrizes dos ângulos internos  e D̂ , respectivamente, o valor de x é a) 55º b) 45º c) 30º d) 15º 4. Seja ABCD um trapézio isósceles da figura. A soma das medidas dos ângulos ˆ ˆA e C é a) 90º b) 120º c) 150º d) 180º 5. Os ângulos da base maior de um trapézio são complementares, e a diferença entre suas medidas é 18º. O maior ângulo desse trapézio mede a) 100º b) 126º c) 144º d) 152º 6. No paralelogramo ABCD, AD DE= . A medida de ˆDEA é a) 50º b) 55º c) 60º d) 65º 7. Dois quadrados são tais que um deles tem como lado a diagonal do outro, que por sua vez tem o lado medindo 10 cm. O módulo da diferença entre as medidas de suas diagonais, em cm, é a) ( )2210 − b) ( )1210 − c) ( )225 − d) ( )125 − 8. A figura ABCD é um quadrado, e ABE é um triângulo equilátero. Nessas condições, a medida do ângulo ˆCDE é a) 5°. b) 10°. c) 15°. d) 20°. 9. Num quadrilátero convexo, a soma de dois ângulos internos consecutivos é 190º. O maior dos ângulos formados pelas bissetrizes internas dos outros dois ângulos desse quadrilátero mede a) 105º b) 100º c) 95º d) 85º 10. Em um losango, uma diagonal forma um ângulo de 58º com um de seus lados. A medida do menor ângulo desse losango é a) 58º b) 64º c) 116º d) 122º 11. Seja ABCD um quadrado, ABE um triângulo equilátero e E um ponto interior ao quadrado. O ângulo A E D mede, em graus, a) 55 b) 60 c) 75 d) 90 12. Considere um paralelogramo retângulo em que a base, a altura e a diagonal formam uma progressão aritmética de razão igual a 2. Com base nessa informação, conclui-se que a diagonal desse paralelogramo mede, em unidades de comprimento: a) 5 b) 9,5 c) 10 d) 12,5 e) 15 13. Em um trapézio, a base média mede 6,5 cm e a base maior, 8 cm. A base menor desse trapézio mede, em cm, a) 4. b) 5. c) 6. d) 7. 14. Se a base média de um trapézio mede 30 cm e a base maior mede 3/2 da menor, então o módulo da diferença entre as medidas das bases é: a) 8 b) 10 c) 12 d) 14 15. Dadas as afirmações: I- Quaisquer dois ângulos opostos de um quadrilátero são suplementares. II- Quaisquer dois ângulos consecutivos de um paralelogramo são suplementares. III- Se as diagonais de um paralelogramo são perpendiculares entre si e se cruzam no seu ponto médio, então este paralelogramo é um losango. Pode-se garantir que a) todas são verdadeiras. b) apenas I e II são verdadeiras. c) apenas I e III são verdadeiras. d) apenas II e III são verdadeiras. MATEMÁTICA PARA OFICIALATO QUADRILÁTEROS Prof. Wellington Nishio 16. É correto afirmar que a) todo quadrilátero de lados congruentes é um quadrado. b) os ângulos opostos de qualquer paralelogramo são suplementares. c) as bissetrizes dos ângulos opostos de qualquer paralelogramo são perpendiculares entre si. d) os pontos médios doslados consecutivos de todo quadrilátero convexo são vértices de um paralelogramo. 17. Num trapézio isósceles ABCD as bases AB e CD medem, respectivamente, 16 cm e 4 cm. Traçando-se EF paralelo às bases, sendo E AD e F BC, obtém-se os segmentos AE e DE, de modo que 5 1 DE AE = . O comprimento de EF, em cm, é a) 8. b) 10. c) 12. d) 14. 18. Se de um retângulo de perímetro 4 e dimensões “x” e “y”, x < y, retira-se um quadrado de lado “x”, então a área remanescente em função de “x” é a) 1 – 2x b) 2x – x2 c) x – 2x2 d) 2x – 4x2 19. A área de um retângulo, cujas diagonais medem 20 m cada uma e formam entre si um ângulo de 60º, em m2, é a) 100 b) 200 c) 100 3 d) 200 3 20. Um trapézio de bases x + 3 e 4x -3 tem base média 2x + 2. A menor base mede a) 7 b) 8 c) 9 d) 10 21. Seja um retângulo de comprimento C e largura L. Aumentando-se o comprimento em 1/10 do seu valor, para que a área não se altere, a sua largura deverá ser igual a: a) 1 10 𝐿 b) 10 11 𝐿 c) 9 11 𝐿 d) 9 10 𝐿 22. Os ângulos da base maior de um trapézio são complementares, e a diferença entre suas medidas é 18°. O maior ângulo desse trapézio mede: a) 100° b) 126° c) 144° d) 152° 23. A área de um quadrado, cuja diagonal mede 2√3 cm, em cm², é igual a: a) 6 b) 8 c) 10 d) 12 24. As bases MQ e NP de um trapézio medem 42 cm e 112 cm respectivamente. Se o ângulo MQP é o dobro de ângulo ˆPNM , então o lado PQ mede: a) 154 cm b) 133 cm c) 91 cm d) 77 cm e) 70 cm 25. Na figura, ABCD é um quadrado, ADE e ABF são triângulos equiláteros. Se os pontos C, A e M são colineares, então o ângulo ˆFAM mede: a) 75º b) 80º c) 82º 30’ d) 85º e) 87º 30’ 26. Na figura abaixo AM = MD e CM = MB. Assinale as medidas de e , respectivamente: a) 50º e 80º b) 54º e 80º c) 50º e 84º d) 54º e 84º e) 50º e 76º 27. Na figura ABCD é um quadrado e BCE é um triângulo equilátero. A medida do ângulo AEB, em graus, é: a) 30 b) 49 c) 60 d) 75 e) 90 28. A área do quadrado menor, da figura abaixo, vale: a) 2 b) 2 c) 5 d) 8 29. Dois vértices de um triângulo equilátero pertencem a dois lados de um quadrado cuja a área é 1 m². Se o terceiro vértice do triângulo coincide com um dos vértices do quadrado, então, a área do triângulo, em m2, é: a) 2√3 − 1 b) 2√3 + 1 c) −3 + 2√3 d) 3 + 2√3 MATEMÁTICA PARA OFICIALATO QUADRILÁTEROS Prof. Wellington Nishio 30. As bases de um trapézio medem 3 cm e 9 cm. Os segmentos determinados pelas diagonais do trapézio sobre a base média, são proporcionais aos números: a) 1, 1, 1 b) 1, 2, 1 c) 1, 3, 1 d) 1, 4, 1 e) 2, 3 ,4 31. A, B, C e D são vértices consecutivos de um quadrado e PAB é um triângulo equilátero, sendo P interno ao quadrado ABCD. Qual é a medida do ângulo PCB? a) 30° b) 45° c) 60° d) 75° e) 90° 32. Considere um quadrado ABCD e dois triângulos equiláteros ABP e BCQ, respectivamente, interno e externo ao quadrado. A soma das medidas dos ângulos ADP, BQP e DPQ é igual a: a) 270° b) 300° c) 330° d) 360° e) 390° 33. Um trapézio retângulo tem bases 4 e 6. A distância do ponto de interseção das diagonais ao lado que é perpendicular às bases vale: a) 2 b) 2,2 c) 2,4 d) 2,6 e) 2,8 34. OS lados de um paralelogramo medem 4 cm e 6 cm e uma de suas diagonais mede 8 cm. O comprimento da outra diagonal é: a) 2√10 b) 8 cm c) 10 cm d) 11 cm e) 12 cm 35. Um trapézio ABCD retângulo possui bases AB e CD de medidas iguais a 10 e 6 respectivamente. Sabendo que a bissetriz do ângulo A intercepta BC no seu ponto médio M, a altura do trapézio é igual a: a) 2√15 b) 8√15 c) 6√15 d) 4√15 e) 5√15 36. O número de trapézios distintos que se pode obter dispondo de 4, e apenas 4, segmentos de reta medindo, respectivamente, 1 cm, 2 cm, 4 cm e 5 cm é: a) nenhum b) um c) dois d) três e) quatro 37. Um retângulo é obtido unindo-se os pontos médios dos lados de um trapézio retângulo ABCD de bases AB 32= e CD 8= . A altura BC é igual a: a) 8 b) 10 c) 12 d) 16 e) 20 38. Num trapézio retângulo circunscritível, a soma dos dois lados paralelos é igual a 18cm e a diferença dos dois outros lados é igual a 2cm. Se r é o raio da circunferência inscrita e a é o comprimento do menor lado do trapézio, então a soma a + r (em cm) é igual a: a) 12 b) 11 c) 10 d) 9 e) 8 39. Considere um Losango de lado L e área S. A área do quadrado inscrito no losango, em função de L e S é: a) S2L S4 2 2 + b) SL4 S16 2 2 + c) SL S 2 2 + d) SL4 S4 2 2 + e) S2L S 2 2 + 40. Dado um trapézio qualquer, de bases 6 e 8 , traça- se paralelamente às bases um segmento de medida x que o divide em outros dois trapézios equivalentes. Podemos afirmar que: a) 5,6x = b) 34x = c) 7x = d) 25x = e) 5,7x = 41. Numa circunferência inscreve-se um quadrilátero convexo ABCD tal que ABC=70°. Se x = ACB + BDC, então: a) 120° b) 110° c) 100° d) 90° e) 80° MATEMÁTICA PARA OFICIALATO QUADRILÁTEROS Prof. Wellington Nishio 42. Um trapézio ABCD, retângulo em A e D, possui suas diagonais perpendiculares. Sabendo-se que os lados AB e CD medem, respectivamente, 2 cm e 18 cm, então a área, em desse trapézio mede 2 cm, a) 120 b) 60 c) 180 d) 30 e) 240 43. O trapézio representado na figura tem bases medindo 12 cm e 4 cm, e os ângulos internos de base maior medem 60º e 30º. Seu perímetro, em cm, é igual a: a) 16 4 2+ b) 16 4 3+ c) 20 3 2+ d) 20 4 2+ e) 20 4 3+ 44. O trapézio ABCD da figura é retângulo de bases AB de medida 10 e CD de medida 6. A bissetriz do ângulo  intercepta BC no seu ponto médio M. A altura do trapézio é igual a: a) 2 15 b) 8 15 c) 6 15 d) 4 15 e) 5 15 45. Observe a figura a seguir: Ela apresenta um trapézio retângulo com bases AB e CD. Sabe-se também que as bissetrizes internas com vértices em A e em D e o lado BC, se intersectam em P. Sendo assim, analise as afirmações a seguir. (i) 𝐴�̂�𝐷 = 90º (ii) BP = CP (iii) AD2 = BP2 + CP2 (iv) AD = AB + CD São verdadeiras: a) i, ii e iii apenas b) i, ii e iv apenas c) i, iii e iv apenas d) ii, iii, e iv apenas e) i, ii, iii e iv 46. Se um ponto P está no interior de um retângulo ABCD, como ilustrado abaixo, e PA = 41 , PB = 5 e PC = 13 , quanto mede PD? a) 3 3 b) 2 7 c) 26 d) 29 e) 5 47. Seja ABCD um trapézio isósceles com base maior AB medindo 15, o lado AD medindo 9 e o ângulo ADB reto. A distância entre o lado AB e o ponto E em que as diagonais se cortam é a) 21/8 b) 27/8 c) 35/8 d) 37/8 e) 45/8 48. No paralelogramo ABCD da fi gura, os pontos M e N são pontos dos lados BC e CD, respectivamente. As áreas a, b, c e d são conhecidas. Qual é o valor da área x? a) c + d - a b) a + c + d - b c) a + c + d - 2b d) a + d - b e) a + c - d 49. Um trapézio possui diagonais perpendiculares e altura 10. Determine a área do trapézio se uma diagonal mede 13. 50. A diagonal de um trapézio isósceles mede 16 metros e forma com a base maior do trapézio um ângulo de 45°. Quanto mede a área do trapézio? GABARITO 49. 𝟖𝟒𝟓√𝟔𝟗 𝟔𝟗 50. 128 m2 A) 2, 7, 20, 23, 25, 34, 48 B) 3, 10, 13, 18, 21, 28, 30, 32, 36, 41, 42, 45, 47 C) 1, 5, 8, 9, 11, 12, 14, 19, 22, 26, 29, 33, 38, 39 D) 4, 6, 15, 16, 17, 27, 31, 35, 37, 40, 44, 46 E) 24, 43